Alan Hauser, MD, PhD, vice-président de microbiologie-immunologie et professeur de médecine à la Division des maladies infectieuses, était l’auteur principal de l’étude cela a révélé qu’une souche spécifique de pneumonie surpassait systématiquement les autres souches.,
Une analyse génétique de la population de bactéries pneumoniques a donné un aperçu de la façon dont la compétition inter-souches affecte l’infectiosité, selon une étude récente de Northwestern Medicine publiée dans Infection and Immunity.
Klebsiella pneumoniae est la troisième infection la plus fréquemment signalée en milieu hospitalier, donc comprendre pourquoi certaines souches prolifèrent peut aider les cliniciens à endiguer la propagation de ces bactéries, selon Alan Hauser, MD, PhD, vice-président de microbiologie-immunologie, professeur de médecine à la Division des maladies infectieuses et auteur principal de l’étude.,
Mallory Agard, étudiante de sixième année au programme Driskill Graduate Program in the Life Sciences (DGP), était l’auteur principal de l’étude.
Le succès d’une bactérie dépend souvent de sa capacité à rivaliser dans son environnement. Le poumon, par exemple, est un écosystème complexe, et le corps se bat pour maintenir le microbiome naturel face aux bactéries et aux virus envahissant par salive et inhalation.
Cependant, ce n’est pas seulement une bataille entre le « bien” et le « mal”; la concurrence entre les souches entre les bactéries pathogènes est féroce. Il existe plus de 150 souches distinctes de K., pneumoniae, dont beaucoup peuvent être trouvés dans le même hôpital ou même chez le même patient, selon l’étude.
pour déterminer quelles souches dominent, les scientifiques du Nord-Ouest ont développé « StrainSeq”, une méthode mesurant la prévalence des souches en identifiant les séquences génomiques uniques des souches. Dans la présente étude, Agard, Hauser et ses collègues ont infecté des souris avec plusieurs souches de bactéries pneumoniques simultanément et ont mesuré l’abondance des souches après l’apparition de la maladie.
ils ont constaté Qu’une souche de K. pneumoniae, appelée KPPR1, surpassait à plusieurs reprises les autres souches de K., pneumoniae dans les modèles. Selon l’étude, beaucoup plus de bactéries KPPR1 ont été trouvées dans les poumons 20 heures après l’infection par rapport à d’autres souches.
fait intéressant, KPPR1 n’a pas rencontré le même succès lorsque les souches ont été mélangées dans un environnement de laboratoire, plutôt que chez des animaux vivants.
de nombreuses bactéries ont des mécanismes indirects pour subvertir les souches concurrentes, modifiant l’environnement pour le rendre défavorable à la croissance des concurrents. D’autres bactéries le font plus directement, attaquant simplement des souches concurrentes.,
Parce que KPPR1 a faibli en dehors de l’environnement pulmonaire, les scientifiques ont émis l’hypothèse que KPPR1 pourrait fonctionner par un mécanisme indirect qui n’est efficace que dans les poumons, comme séquestrer une ressource importante ou induire une réponse immunitaire plus mortelle pour d’autres souches.
« Nous avons d’abord pensé que les souches proliféreraient dans les poumons au même degré, qu’elles soient inoculées ensemble comme un pool dans une souris ou individuellement dans des souris séparées”, a déclaré Hauser., « Nous avons été surpris de constater qu’une seule souche surpasse rapidement et solidement les autres souches du pool, même si cette même souche n’a pas nécessairement atteint un nombre plus élevé dans le poumon lorsqu’elle est inoculée seule. »
des résultats similaires ont été observés avec une deuxième bactérie importante de la pneumonie, Acinetobacter baumannii. Cela suggère que la compétition inter-souches peut se produire dans de nombreuses espèces bactériennes différentes, ont déclaré Les auteurs.,
Une étude plus approfondie de ces dynamiques de population bactérienne pourrait faire la lumière sur les mécanismes qui animent la hiérarchie, et à l’avenir pourrait aider les scientifiques à trouver des moyens d’empêcher ces bactéries de causer des infections, selon Hauser.
« Plusieurs souches de K. pneumoniae sont fréquemment identifiées dans les hôpitaux du monde entier comme des causes courantes de pneumonie”, a déclaré Hauser. « Comprendre les facteurs qui permettent à ces souches d’être si efficaces par rapport aux autres K., les souches de pneumoniae peuvent permettre le développement de nouvelles thérapies qui empêchent leur capacité à provoquer une pneumonie à plusieurs reprises. »
Egon Ozer, MD, PhD, ’08 ’12 GME, professeur adjoint de médecine à la Division des Maladies infectieuses, et Raul Piseaux, MD, associé de recherche à la Division des Soins pulmonaires et critiques, étaient co-auteurs de l’étude.
Ce travail a été soutenu par les subventions des Instituts nationaux de la santé K24 AI104831, R01 AI053674, R01 AI118257, U19 AI135964 et T32 AI747620.
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